x(k)=(x1(k),x2(k),…,xn(k)),вычисляемой по правилу
xi(k)=−j=1∑i−1aiiaijxj(k)−j=i+1∑naiiaijxj(k−1)÷aiibi,i=1,2,…,n,(∗)где aij – элементы матрицыA, bi – компоненты вектора b; диагональные элементы матрицы A предполагаются отличными от нуля. Вычисления (∗) отличаются от метода простой итерации лишь тем, что на k-м шаге при вычислении i-й компоненты учитываются вычисленные k-е приближения первых (i−1) компонент. В матричной записи метод Зейделя представляется следующим образом. Если A=B+C, где
B=a11a21…an10a22…an2…………00…ann,C=00…0a120…0a13a23…0…………a1na2n…0,то соотношение (∗) соответствует матричному соотношению x(k)=−B−1Cx(k−1)+B−1b. Метод Зейделя равносилен методу простой итерации, применённому к системе x=−B−1Cx+B−1b, эквивалентной исходной. Для сходимости метода Зейделя необходимо и достаточно, чтобы все собственные значения матрицы B−1C по модулю были меньше 1. Иначе, чтобы все корни уравнения det(C+Bλ)=0 были по модулю меньше 1.
На практике более удобны следующие достаточные условия сходимости метода Зейделя. 1) Пусть при всех i, 1⩽i<n, ∑i=j∣aij∣⩽q∣aii∣, q<1. Тогда метод Зейделя сходится и для скорости сходимости имеет место оценка:
x(k)−x∗1⩽qx(k−1)−x∗,∥x∥1=1⩽i⩽nmax∣xi∣.2) Пусть A – эрмитова положительно определённая матрица. Тогда метод Зейделя сходится.
Метод Зейделя относится к классу методов релаксации, наиболее употребительным из которых является метод сверхрелаксации.
Известны модификации метода Зейделя, использующие предварительное преобразование исходной системы в эквивалентную ей систему x=Mx+f (Фаддеев. 2002).